uygulama - 320Volt

Transkript

uygulama - 320Volt

UYGULAMA - II
Yarıiletken Güç
Anahtarlarının Test ve
Kontrol Edilmesi
Güç Elektroniği-1 dersinin ikinci uygulaması olan “Uygulama-2”de, Güç Elektroniği
devrelerinde yaygın olarak kullanılmakta olan kontrol edilebilir yarıiletken güç
anahtarlarının test ve kontrolları ayrı ayrı uygulamalar halinde yapılacaktır.
Uygulaması yapılacak olan elemanlar;
12345-
Tristör (SCR),
Triyak (Triac),
Transistör (BJT),
Mosfet (E-Mos),
IGBT’dir.
Uygulama sırasında öncelikle her bir elemanın kabaca sağlamlık kontrolu yapılacak,
daha sonra da elemana ait temel test devresi kurularak ve güç elektroniği uygulama
kartı üzerinden uygun uyarma (kontrol) işaretleri verilerek elemanın kontrol edilmesi
sağlanacaktır.
Bu işlemler sonucunda hem elemanın kesinlikle sağlam olup olmadığı görülecek,
hem de elemanın çalıştırılması ve çalışması yakından izlenebilecektir.
M.Necdet YILDIZ
GÜÇ ELEKTRONİĞİ-1 UYGULAMALARI
Sayfa 1
UYGULAMA-2.1
Tristörün DC Kaynakta
Çalıştırılması ve Kontrolu
AMAÇ:
Güç Elektroniğinin temel güç elemanlarından olan Genel Amaçlı Tristörün (SCR),
doğru akım kaynağında çalıştırılmasını ve kontrolunu ayrıntılı olarak incelemek.
MALZEME:
1) BT151 (Tristör) – 1 adet,
2) 100Ω-1/4W direnç – 1 adet.
ĐŞLEM BASAMAKLARI:
1) Öncelikle tristörün kabaca sağlamlık kontrolunu yapmak gerekmektedir. Bu iş
için bir sayısal avo-metre kullanmak gerekmektedir. Sayısal avo-metreyi diyot
ölçüm kademesine alarak, tristörün terminalleri arasında aşağıdaki ölçümleri
yapınız ve aldığınız sonuçları “volt” cinsinden aşağıdaki tabloya kaydediniz.
Tablo 2.1.1 – Tristörün AVO-metre Ölçüm Sonuçları.
A+, K-
A-, K+
A+, G-
A-, G+
K+, G-
K-, G+
2) Tabloda elde edilen sonuçlara göre Tristörün kesinlikle bozuk olduğu tesbit
edilebilir fakat kesin sağlam olduğu söylenemez. Eğer K-G arası dışındaki
ölçümlerde açık devre sonucu elde edildi ise Tristör muhtemelen sağlamdır.
3) Genel Amaçlı Tristörün kesinlikle sağlam olup olmadığını görebilmek, DC
kaynakta çalışmasını ve kontrol edilmesini öğrenebilmek için ise aşağıda
Şekil-2.1.1’de gösterilen devre bağlantısını güç elektroniği eğitim seti üzerinde
yapınız (S1 ve S2 anahtarlarını breadboard üzerinde oluşturunuz).
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 2
Şekil 2.1.1 – Tristörün DC Kaynakta Testi ve Çalıştırılması.
4) Güç elektroniği eğitim
ğitim setine enerji veriniz, bu durumda Tristör uyarılmadığı
uyarılmadı
için devre çalışmayacak
mayacak ve lamba yanmayacaktır. Tristörü iletime geçirebilmek
için “S1” anahtarını hızlıca “on” ve tekrar “off” yapınız. Bu durumda Tristör
uyarılacağıı için iletime girecek ve lamba da sürekl
süreklii olarak yanacaktır.
5) Devre çalışır
ır durumda iken bir DC voltmetre ile aşağıdaki
ıdaki ölçümleri yaparak
tabloya kaydediniz.
Tablo 2.1.2 – Tristör DC Test Devresinin Ölçüm Sonuçları-1.
DC kaynak
Tristör, A-K
Tristör, G-K
Ampul, A-C
6) Tabloda elde edilen sonuçlardan, Tristörün, G-K arasının açık devre olmasına
rağmen, A-K arasındaki gerilimin sıfıra çok yakın olduğu
olduğu yani tam iletim
durumunda bulunduğu
bulunduğ gözlenmelidir.
7) DC kaynakta iletimde olan Tristörü tekrar yalıtım durumuna geçirebilmek için
“S2” anahtarını hızlıca “on” ve tekrar “off” yapınız. Bu durumda Tristör uçları
kısa devre olacağı
ğıı ve Tristör üzerinden geçen akım bir an sıfır olaca
olacağı için
yalıtıma girecek ve lamba da sönecektir.
8) Bu durumda iken yine bir DC voltmetre ile aşağıdaki
a
ıdaki ölçümleri yaparak tabloya
kaydediniz.
Tablo 2.1.3 – Tristör DC Test Devresinin Ölçüm Sonuçları-2.
DC kaynak
Tristör, A-K
Tristör, G-K
Ampul, A-C
iniz tüm sonuçları değerlendirip
de erlendirip yorumlayınız ve raporlayınız.
9) Elde ettiğiniz
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 3
UYGULAMA-2.2
Tristörün AC Kaynakta
AMAÇ:
Güç Elektroniğinin temel güç elemanlarından olan Genel Amaçlı Tristörün (SCR),
alternatif akım kaynağında çalıştırılmasını ve kontrolunu ayrıntılı olarak incelemek.
MALZEME:
1) BT151 (Tristör) – 1 adet,
1) Öncelikle tristörün kabaca sağlamlık kontrolunu yapmak gerekmektedir. Bu iş
ölçüm kademesine alarak, tristörün terminalleri arasında aşağıdaki ölçümleri
Tablo 2.2.1 – Tristörün AVO-metre Ölçüm Sonuçları.
A+, K-
A-, K+
A+, G-
A-, G+
K+, G-
K-, G+
2) Tabloda elde edilen sonuçlara göre Tristörün kesinlikle bozuk olduğu tesbit
edilebilir fakat kesin sağlam olduğu söylenemez. Eğer K-G arası dışındaki
ölçümlerde açık devre sonucu elde edildi ise Tristör muhtemelen sağlamdır.
3) Genel Amaçlı Tristörün kesinlikle sağlam olup olmadığını görebilmek, AC
kaynakta çalışmasını ve kontrol edilmesini öğrenebilmek için ise aşağıda
Şekil-2.2.1’de gösterilen devre bağlantısını güç elektroniği eğitim seti üzerinde
yapınız.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 4
Şekil 2.2.1 – Tristörün AC Kaynakta Testi ve Çalıştırılması.
ğitim
itim setine enerji veriniz, bu durumda Tristör uyarılmadı
uyarılmadığı
mayacak ve lamba yanmayacaktır. Tristörü iletime geçirebilmek
için “S1” anahtarını “on” yapınız ve “Pot4” pals ayar potansiyometresini
maksimum konumuna alınız. Bu durumda Tristör sürekli olarak uyarılacağı için
iletimde kalacak ve lamba da sürekli olarak ve parlak yanacaktır.
ır durumda iken bir AC voltmetre ile aşağıdaki
tabloya kaydediniz.
Tablo 2.2.2 – Tristör AC Test Devresinin Ölçüm Sonuçları-1.
AC kaynak
Tristör, A-K
Tristör, G-K
Ampul, A-C
6) Tabloda elde edilen sonuçlardan, Tristörün, G-K arasının sürekli uyarılması
halinde, A-K arasındaki gerilimin sıfıra çok yakın olduğu
7) Pot4 orta konumda iken, Tristörü uyaran sinyaller ile Tristör üzerindeki gerilim
düşümünü
ümünü aynı anda görebilmek ve ayrıntısıyla inceleyebilmek için aşağıdaki
osilaskop bağlantısını
lantısını breadboardda kurulu olan devre üzerinde tek damarlı
montaj telleri kullanarak yapınız.
NOT: Osilaskop bağlantısını
bağlantısını yapmadan önce her iki kanalın ve probların
sağlam
lam ve kalibreli olduğundan
oldu
emin olunuz.
Ch1, canlı uç → Pals1 ucuna,
Ch2, canlı uç → Tristörün “Anod” ucuna,
GND ucu → Tristörün “Katod” ucuna,
8) Osilaskobun 1. ve 2. kanallarında
ka
eş zamanlı olarak elde etti
ettiğiniz görüntüleri
en uygun pozisyonda izleyerek değerleriyle
de
birlikte aşağıya
ıya çizininiz.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 5
Ch1 - 0
1
Ch2 - 0
2
Şekil 2.2.2 – Tristörün AC Kaynakta Uyarma Sinyali ve Gerilim Düşümü.
9) Yukarıdaki dalga şekillerinden Tristörün, her pozitif alternansta bir kez
uyarıldığı gözlenmelidir. Ayrıca uyarma yapılmadan önce tristörün yalıtımda
olduğu ve kaynaktan gelen gerilimi bloke ettiği, uyarı yapıldığı anda ise iletime
geçtiği ve üzerindeki gerilim düşümünün sıfırlandığı da gözlenmelidir.
10) Osilaskop ekranında bu görüntüler bulunduğu sırada “Pot4” pals ayar
potansiyometresini ayarlayarak tristörün alternans içerisinde daha erken veya
daha geç iletime geçmesini sağlayınız ve gözlemlerinizi not ediniz.
11) AC kaynakta iletimde olan Tristörü tekrar yalıtım durumuna geçirebilmek için
ise “S1” anahtarını “off” yapınız. Bu durumda Tristör uyarılamayacağı için
alternans sonunda yalıtıma girecek ve lamba da sönecektir.
12) Bu durumda iken yine bir AC voltmetre ile aşağıdaki ölçümleri yaparak tabloya
kaydediniz.
Tablo 2.2.3 – Tristör AC Test Devresinin Ölçüm Sonuçları-2.
DC kaynak
Tristör, A-K
Tristör, G-K
Ampul, A-C
13) Elde ettiğiniz tüm sonuçları değerlendirip yorumlayınız ve raporlayınız.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 6
UYGULAMA-2.3
Triyak’ın Pals Đle
AMAÇ:
Güç Elektroniğinin temel güç elemanlarından olan Triyak’ın (Triac), pals ile
çalıştırılmasını ve kontrolunu ayrıntılı olarak incelemek.
MALZEME:
1) BT137 (Triyak) – 1 adet,
1) Öncelikle Triyak’ın kabaca sağlamlık kontrolunu yapmak gerekmektedir. Bu iş
ölçüm kademesine alarak, Triyak’ın terminalleri arasında aşağıdaki ölçümleri
Tablo 2.3.1 – Triyak’ın AVO-metre Ölçüm Sonuçları.
A2+, A1-
A2-, A1+
A2+, G-
A2-, G+
A1+, G-
A1-, G+
2) Tabloda elde edilen sonuçlara göre Triyak’ın kesinlikle bozuk olduğu tesbit
edilebilir fakat kesin sağlam olduğu söylenemez. Eğer A1-G arası dışındaki
ölçümlerde açık devre sonucu elde edildi ise Triyak muhtemelen sağlamdır.
3) Triyak’ın kesinlikle sağlam olup olmadığını görebilmek, pals ile çalıştırılmasını
ve kontrol edilmesini öğrenebilmek için ise aşağıda Şekil-2.3.1’de gösterilen
devre bağlantısını güç elektroniği eğitim seti üzerinde yapınız.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 7
Şekil 2.3.1 – Triyak’ın AC Kaynakta Pals Đle Çalıştırılması ve Testi.
ğitim
itim setine enerji veriniz, bu durumda Triyak uyarılmadığı
mayacak ve lamba yanmayacaktır. Triyak’ı iletime geçirebilmek
için “S1” anahtarını “on” yapınız ve “Pot4” pals ayar potansiyometresini
maksimum konumuna alınız. Bu durumda Triyak sürekli olarak uyarılacağı
uyarılaca için
ır durumda iken bir AC voltmetre ile a
aşağıdaki
tabloya kaydediniz.
Tablo 2.3.2 – Triyak AC Test Devresinin Ölçüm Sonuçları-1.
AC kaynak
A2-A1
G-A1
Ampul, A-C
6) Tabloda elde edilen sonuçlardan, Triyak’ın, G-A1 arasının sürekli uyarılması
halinde, A2-A1 arasındaki gerilimin sıfıra çok yakın olduğu
7) Pot4 orta konumda iken, Triyak’ı uyaran sinyaller ile Triyak üzerindeki gerilim
düşümünü
a
ağlantısını yapmadan önce her iki kanalın ve probların
sağlam
oldu
emin olunuz.
Ch1, canlı uç → Pals1, Pals2 ucuna,
Ch2, canlı uç → Triyak’ın “A2” ucuna,
GND ucu → Triyak’ın “A1” ucuna,
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 8
8) Osilaskobun 1. ve 2. kanallarında eş zamanlı olarak elde ettiğiniz görüntüleri
en uygun pozisyonda izleyerek değerleriyle birlikte aşağıya çizininiz.
Ch1 - 0
1
Ch2 - 0
2
Şekil 2.3.2 – Triyak’ın AC Kaynakta Uyarma Sinyali ve Gerilim Düşümü.
9) Yukarıdaki dalga şekillerinden Triyak’ın, her pozitif ve negatif alternansta bir
kez uyarıldığı gözlenmelidir. Ayrıca uyarma yapılmadan önce triyak’ın
yalıtımda olduğu ve kaynaktan gelen gerilimi bloke ettiği, uyarı yapıldığı anda
ise iletime geçtiği ve üzerindeki gerilim düşümünün sıfırlandığı da
gözlenmelidir.
potansiyometresini ayarlayarak triyak’ın alternanslar içerisinde daha erken
veya daha geç iletime geçmesini sağlayınız ve gözlemlerinizi not ediniz.
11) AC kaynakta iletimde olan Triyak’ı tekrar tam yalıtım durumuna geçirebilmek
için ise “S1” anahtarını “off” yapınız. Bu durumda Triyak uyarılamayacağı için
kaydediniz.
AC kaynak
A2-A1
G-A1
Ampul, A-C
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 9
UYGULAMA-2.4
Triyak’ın PWM Kare Dalga
Đle Çalıştırılması ve Kontrolu
AMAÇ:
Güç Elektroniğinin temel güç elemanlarından olan Triyak’ın (Triac), PWM kare dalga
ile çalıştırılmasını ve kontrolunu ayrıntılı olarak incelemek.
MALZEME:
1) BT137 (Triyak) – 1 adet,
2) 100Ω-1/4W direnç – 1 adet,
3) 47µF-35V kondansatör – 1 adet.
1) Öncelikle Triyak’ın kabaca sağlamlık kontrolunu yapmak gerekmektedir. Bu iş
ölçüm kademesine alarak, Triyak’ın terminalleri arasında aşağıdaki ölçümleri
Tablo 2.4.1 – Triyak’ın AVO-metre Ölçüm Sonuçları.
A2+, A1-
A2-, A1+
A2+, G-
A2-, G+
A1+, G-
A1-, G+
2) Tabloda elde edilen sonuçlara göre Triyak’ın kesinlikle bozuk olduğu tesbit
edilebilir fakat kesin sağlam olduğu söylenemez. Eğer A1-G arası dışındaki
ölçümlerde açık devre sonucu elde edildi ise Triyak muhtemelen sağlamdır.
3) Triyak’ın kesinlikle sağlam olup olmadığını görebilmek, PWM ile
çalıştırılmasını, kontrol edilmesini öğrenebilmek için ise aşağıda Şekil-2.4.1’de
gösterilen devre bağlantısını güç elektroniği eğitim seti üzerinde yapınız.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 10
Şekil 2.4.1 – Triyak’ın PWM ile Çalıştırılması ve Testi.
ğitim seti üzerindeki SK-C24 soketine 47µF’lık kondansatörü
takınız ve devreye enerji veriniz, bu durumda Triyak uyarılmadığı
uyarılmadı için devre
çalışmayacak
mayacak ve lamba yanmayacaktır. Triyak’ı iletime geçirebilmek için “S1”
anahtarını “on” yapınız ve “Pot2” PWM ayar potansiyometresini maksimum
konumuna alınız. Bu durumda Triyak sürekli olarak uyarılacağı
uyarılaca için iletimde
kalacak ve lamba da sürekli olarak ve parlak yanacaktır.
ır durumda iken bir AC voltmetre ile a
aşağıdaki
tabloya kaydediniz.
AC kaynak
A2-A1
G-A1
Ampul, A-C
6) Tabloda elde edilen sonuçlardan, Triyak’ın, G-A1 arasının sürekli uyarılması
halinde, A2-A1 arasındaki gerilimin sıfıra çok yakın olduğu
7) Pot2 orta konumda iken, Triyak’ı uyaran sinyaller ile Triyak üzerindeki gerilim
düşümünü
a
sağlam
oldu
emin olunuz.
Ch1, canlı uç → PWM1, PWM2 ucuna,
GND ucu → Triyak’ın “A1” ucuna,
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 11
Ch1 - 0
1
Ch2 - 0
2
Şekil 2.4.2 – Triyak’ın AC Kaynakta Uyarma Sinyali ve Gerilim Düşümü.
9) Yukarıdaki dalga şekillerinden Triyak’ın, kare dalga ile uyarıldığı gözlenmelidir.
Ayrıca uyarma yapılmadan önce triyak’ın yalıtımda olduğu ve kaynaktan gelen
gerilimi bloke ettiği, uyarı yapıldığı anda ise iletime geçtiği ve üzerindeki
gerilim düşümünün sıfırlandığı da gözlenmelidir.
10) Osilaskop ekranında bu görüntüler bulunduğu sırada “Pot2” PWM ayar
potansiyometresini ayarlayarak triyak’ın daha çok veya daha az iletimde
kalmasını sağlayınız ve gözlemlerinizi not ediniz.
11) AC kaynakta iletimde olan Triyak’ı tekrar tam yalıtım durumuna geçirebilmek
için ise “S1” anahtarını “off” yapınız. Bu durumda Triyak uyarılamayacağı için
kaydediniz.
AC kaynak
A2-A1
G-A1
Ampul, A-C
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 12
UYGULAMA-2.5
Transistörün DC Kaynakta
AMAÇ:
Güç Elektroniğinde kullanılan güç elemanlarından olan Transistörün (BJT), DC
kaynakta çalıştırılmasını ve kontrolunu ayrıntılı olarak incelemek.
MALZEME:
1) BDX53A (Darlington Transistör) – 1 adet,
2) 1kΩ-1/4W direnç – 1 adet,
1) Öncelikle Transistörün kabaca sağlamlık kontrolunu yapmak gerekmektedir.
Bu iş için bir sayısal avo-metre kullanmak gerekmektedir. Sayısal avo-metreyi
diyot kademesine alarak, Transistörün terminalleri arasında aşağıdaki
ölçümleri yapınız ve aldığınız sonuçları “volt” cinsinden aşağıdaki tabloya
kaydediniz.
Tablo 2.5.1 – Transistörün AVO-metre Ölçüm Sonuçları.
C+, E-
C-, E+
C+, B-
C-, B+
E+, B-
E-, B+
2) Tabloda elde edilen sonuçlara göre Transistörün kesinlikle bozuk olduğu tesbit
edilebilir fakat kesin sağlam olduğu söylenemez. Eğer C-E arası ölçümlerde
açık devre sonucu elde edildi ise Transistör muhtemelen sağlamdır.
3) Transistörün kesinlikle sağlam olup olmadığını görebilmek, DC kaynakta
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 13
Şekil 2.5.1 – Transistörün PWM ile Çalıştırılması ve Testi.
4) Güç elektroniğii eğ
eğitim setine enerji veriniz, bu durumda Transistör
uyarılmadığıı için devre çalı
çalışmayacak
mayacak ve lamba yanmayacaktır. Transistörü
iletime geçirebilmek için “S1” anahtarını “on” yapınız ve “Pot2” PWM ayar
potansiyometresini maksimum konumuna alınız. Bu durumda Transistör
sürekli olarak uyarılacağı
uyarılaca ı için iletimde kalacak ve lamba da sürekli olarak ve
parlak yanacaktır.
tabloya kaydediniz.
Tablo 2.5.2 – Transistör Test Devresinin Ölçüm Sonuçları-1.
DC kaynak
C-E
B-E
Ampul, A-C
6) Tabloda elde edilen sonuçlardan, Transistörün, B-E arasının sürekli uyarılması
halinde, C-E arasındaki gerilimin sıfıra çok yakın olduğu
7) Pot2 orta konumda iken, Transistörü uyaran sinyaller ile Transistör üzerindeki
gerilim düşümünü
ümünü aynı anda görebilmek ve ayrıntısıyla inceleyebilmek için
aşağıdaki
ıdaki osilaskop bağlantısını
ba lantısını breadboardda kurulu olan devre üzerinde tek
damarlı montaj telleri kullanarak yapınız.
ba lantısını yapmadan önce her iki kanalın ve probların
sağlam
oldu
emin olunuz.
Ch2, canlı uç → Transistörün “kollektör” ucuna,
GND ucu → Transistörün “emiter” ucuna,
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 14
Ch1 - 0
1
Ch2 - 0
2
Şekil 2.5.2 – Transistörün Uyarma Sinyali ve Gerilim Düşümü.
9) Yukarıdaki dalga şekillerinden Transistörün, kare dalga ile uyarıldığı
gözlenmelidir. Ayrıca uyarma yapılmadan önce transistörün yalıtımda olduğu
ve kaynaktan gelen gerilimi bloke ettiği, uyarı yapıldığı anda ise iletime geçtiği
ve üzerindeki gerilim düşümünün sıfırlandığı da gözlenmelidir.
potansiyometresini ayarlayarak transistörün daha çok veya daha az iletimde
11) DC kaynakta iletimde olan Transistörü tekrar tam yalıtım durumuna
geçirebilmek için ise “S1” anahtarını “off” yapınız. Bu durumda Transistör
uyarılamayacağı için tamamen yalıtıma girecek ve lamba da sönecektir.
12) Bu durumda iken yine bir DC voltmetre ile aşağıdaki ölçümleri yaparak tabloya
kaydediniz.
Tablo 2.5.3 – Transistör Test Devresinin Ölçüm Sonuçları-2.
DC kaynak
C-E
B-E
Ampul, A-C
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 15
UYGULAMA-2.6
E-Mosfet’in DC Kaynakta
AMAÇ:
Güç Elektroniğinde kullanılan temel güç elemanlarından olan E-Mosfet’in, DC
kaynakta çalıştırılmasını ve kontrolunu ayrıntılı olarak incelemek.
MALZEME:
1) IRFZ44 (E-Mosfet) – 1 adet,
1) Öncelikle E-Mosfet’in kabaca sağlamlık kontrolunu yapmak gerekmektedir. Bu
iş için bir sayısal avo-metre kullanmak gerekmektedir. Sayısal avo-metreyi
diyot kademesine alarak, E-Mosfet’in terminalleri arasında aşağıdaki ölçümleri
Tablo 2.6.1 – E-Mosfet’in AVO-metre Ölçüm Sonuçları.
D+, S-
D-, S+
D+, G-
D-, G+
S+, G-
S-, G+
2) Tabloda elde edilen sonuçlara göre E-Mosfet’in kesinlikle bozuk olduğu tesbit
edilebilir fakat kesin sağlam olduğu söylenemez. Eğer tüm ölçümlerde açık
devre sonucu elde edildi ise (diyotsuz) E-Mosfet muhtemelen sağlamdır.
3) E-Mosfet’in kesinlikle sağlam olup olmadığını görebilmek, DC kaynakta
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 16
Şekil 2.6.1 – E-Mosfet’in PWM ile Çalıştırılması ve Testi.
ğitim setine enerji veriniz, bu durumda E-Mosfet uyarılmadığı
şmayacak ve lamba yanmayacaktır. E-Mosfet’i iletime
geçirebilmek için “S1” anahtarını “on” yapınız ve “Pot2” PWM ayar
potansiyometresini maksimum konumuna alınız. Bu durumda E-Mosfet sürekli
olarak uyarılacağı
ğıı için iletimde kalacak ve lamba da sürekli olarak ve parlak
yanacaktır.
a
tabloya kaydediniz.
Tablo 2.6.2 – E-Mosfet Test Devresinin Ölçüm Sonuçları-1.
DC kaynak
D-S
G-S
Ampul, A-C
6) Tabloda elde edilen sonuçlardan, E-Mosfet’in, G-S arasının sürekli uyarılması
halinde, D-S arasındaki gerilimin sıfıra çok yakın olduğu
7) Pot2 orta konumda iken, E-Mosfet’i uyaran sinyaller ile E-Mosfet üzerindeki
gerilim düşümünü
ümünü aynı anda görebilmek ve ayrıntısıyla inceleyebilmek için
aşağıdaki
ba lantısını breadboardda kurulu olan devre üzerinde tek
damarlı montaj telleri kullanarak yapınız.
sağlam
oldu
emin olunuz.
Ch2, canlı uç → E-Mosfet’in “drain” ucuna,
GND ucu → E-Mosfet’in “source” ucuna,
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 17
Ch1 - 0
1
Ch2 - 0
2
Şekil 2.6.2 – E-Mosfet’in Uyarma Sinyali ve Gerilim Düşümü.
9) Yukarıdaki dalga şekillerinden E-Mosfet’in, kare dalga ile uyarıldığı
gözlenmelidir. Ayrıca uyarma yapılmadan önce E-Mosfet’in yalıtımda olduğu
ve kaynaktan gelen gerilimi bloke ettiği, uyarı yapıldığı anda ise iletime geçtiği
ve üzerindeki gerilim düşümünün sıfırlandığı da gözlenmelidir.
potansiyometresini ayarlayarak E-Mosfet’in daha çok veya daha az iletimde
11) DC kaynakta iletimde olan E-Mosfet’i tekrar tam yalıtım durumuna
geçirebilmek için ise “S1” anahtarını “off” yapınız. Bu durumda E-Mosfet
uyarılamayacağı için tamamen yalıtıma girecek ve lamba da sönecektir.
kaydediniz.
Tablo 2.6.3 – E-Mosfet Test Devresinin Ölçüm Sonuçları-2.
DC kaynak
D-S
G-S
Ampul, A-C
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 18
UYGULAMA-2.7
IGBT’nin DC Kaynakta
AMAÇ:
Güç Elektroniğinde kullanılan temel güç elemanlarından olan IGBT’nin, DC kaynakta
çalıştırılmasını ve kontrolunu ayrıntılı olarak incelemek.
MALZEME:
1) BUP410 (IGBT) – 1 adet,
1) Öncelikle IGBT’nin kabaca sağlamlık kontrolunu yapmak gerekmektedir. Bu iş
kademesine alarak, IGBT’nin terminalleri arasında aşağıdaki ölçümleri yapınız
ve aldığınız sonuçları “volt” cinsinden aşağıdaki tabloya kaydediniz.
Tablo 2.7.1 – IGBT’nin AVO-metre Ölçüm Sonuçları.
C+, E-
C-, E+
C+, G-
C-, G+
E+, G-
E-, G+
2) Tabloda elde edilen sonuçlara göre IGBT’nin kesinlikle bozuk olduğu tesbit
edilebilir fakat kesin sağlam olduğu söylenemez. Eğer tüm ölçümlerde açık
devre sonucu elde edildi ise (diyotsuz) IGBT muhtemelen sağlamdır.
3) IGBT’nin kesinlikle sağlam olup olmadığını görebilmek, DC kaynakta
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 19
Şekil 2.7.1 – IGBT’nin PWM ile Çalıştırılması ve Testi.
ğitim setine enerji veriniz, bu durumda IGBT uyarılmadığı için
devre çalışmayacak
mayacak ve lamba yanmayacaktır. IGBT’yi iletime geçirebilmek için
“S1” anahtarını “on” yapınız ve “Pot2” PWM ayar potansiyometresini
maksimum konumuna alınız. Bu durumda IGBT sürekli olarak uyarılacağı
uyarılaca için
a
tabloya kaydediniz.
Tablo 2.7.2 – IGBT Test Devresinin Ölçüm Sonuçları-1.
DC kaynak
C-E
G-E
Ampul, A-C
6) Tabloda elde edilen sonuçlardan, IGBT’nin, G-E arasının sürekli uyarılması
halinde, C-E arasındaki gerilimin sıfıra çok yakın olduğu
7) Pot2 orta konumda iken, IGBT’yi uyaran sinyaller ile IGBT üzerindeki gerilim
düşümünü
a
bağ
sını yapmadan önce her iki kanalın ve probların
sağlam
oldu
emin olunuz.
Ch2, canlı uç → IGBT’nin “kollektör” ucuna,
GND ucu → IGBT’nin “emiter” ucuna,
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 20
Ch1 - 0
1
Ch2 - 0
2
Şekil 2.7.2 – IGBT’nin Uyarma Sinyali ve Gerilim Düşümü.
9) Yukarıdaki dalga şekillerinden IGBT’nin, kare dalga ile uyarıldığı gözlenmelidir.
Ayrıca uyarma yapılmadan önce IGBT’nin yalıtımda olduğu ve kaynaktan
gelen gerilimi bloke ettiği, uyarı yapıldığı anda ise iletime geçtiği ve üzerindeki
gerilim düşümünün sıfırlandığı da gözlenmelidir.
potansiyometresini ayarlayarak IGBT’nin daha çok veya daha az iletimde
11) DC kaynakta iletimde olan IGBT’yi tekrar tam yalıtım durumuna geçirebilmek
için ise “S1” anahtarını “off” yapınız. Bu durumda IGBT uyarılamayacağı için
tamamen yalıtıma girecek ve lamba da sönecektir.
kaydediniz.
Tablo 2.7.3 – IGBT Test Devresinin Ölçüm Sonuçları-2.
DC kaynak
D-S
G-S
Ampul, A-C
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 21
Güç Elektroniği
UYGULAMA - III
Uyarma Elemanları
Uyarma Devreleri
ve Sürücüleri
Güç Elektroniği-1 dersinin üçüncü uygulaması olan “Uygulama-3”de, Güç Elektroniği
düzeneklerinde yaygın olarak kullanılmakta uyarma elemanlarının test ve kontrolları
ile uygulama devreleri ve sürücüler ayrıntılı olarak incelenecektir. Uygulaması
yapılacak olan eleman ve devreler;
123456-
UJT,
Diyak (Diac),
Pals Entegresi,
PWM Entegresi,
Optik Đletici Entegresi,
Pals&PWM Sürücü Entegresidir.
Uygulama sırasında öncelikle her bir elemanın kabaca sağlamlık kontrolu yapılacak,
daha sonra da elemana ait temel test devresi ve uygulama kurularak çalıştırılacak,
elde edilen uyarma sinyalleri kullanılarak uygun güç elemanlarının elemanın kontrol
edilmesi sağlanacaktır.
Bu işlemler sonucunda hem elemanın çalışması görülecek, hem de elde edilen
uyarma sinyalleri kullanılarak bir güç elemanının kontrol edilmesi incelenebilecektir.
Ayrıca üretilen sinyallerin bir sürücü devresi ile yükseltilip güçlendirilmesi ve güç
devresinden yalıtılması da ayrıntısıyla incelecektir.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 1
UYGULAMA-3.1
UJT Yapısı, Çalıştırılması
ve Tristör Uyarılması
AMAÇ:
Tristör ve triyak türü güç elemanlarını kontrol etmekte kullanılan UJT yapısını,
çalışmasını ve uygulama devresini ayrıntılı olarak incelemek.
MALZEME:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
2N2646 (UJT) – 1 adet,
BT151 (Tristör) – 1 adet,
15V zener diyot – 1 adet,
1N4001 diyot – 1 adet,
100nF-63V kondansatör – 1 adet,
10kΩ potansiyometre – 1 adet,
1kΩ-1/2W direnç – 1 adet,
100Ω-1/4W direnç – 1 adet,
1) Öncelikle UJT’nin kabaca sağlamlık kontrolunu yapmak gerekmektedir. Bu iş
ölçüm kademesine alarak, UJT’nin terminalleri arasında aşağıdaki ölçümleri
Tablo 3.1.1 – UJT’nin AVO-metre Ölçüm Sonuçları.
B2+, B1-
B2-, B1+
B2+, E-
B2-, E+
B1+, E-
B1-, E+
2) Tabloda elde edilen sonuçlara göre UJT’nin kesinlikle bozuk olduğu tesbit
edilebilir fakat kesin sağlam olduğu söylenemez. Eğer B1-E arası dışındaki
ölçümlerde açık devre sonucu elde edildi ise UJT muhtemelen sağlamdır.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 2
3) UJT’nin DC kaynakta senkronize olmadan çalışmasını ve kontrol edilmesini
öğrenebilmek için aşağıda
Şekil-3.1.1’de gösterilen devre bağlantısını
aş
ba
güç
elektroniği eğitim
itim seti üzerinde yapınız.
Şekil 3.1.1 – UJT’nin Sabit DC Kaynakta Çalıştırılması.
ğitim setine enerji veriniz. Bu durumda UJT 15Vdc gerilimle
besleneceğii için sürekli olarak pals üretecektir. Osilaskobun 1. Kanalında
görülecek olan kondansatör şarj-deşarj
arj gerilimi ile osilaskobun 2. Kanalında
görülecek olan UJT’nin ürettiği
üretti palsleri değerleriyle birlikte aşağ
şağıya çiziniz.
Ch1 - 0
1
Ch2 - 0
2
Şekil 3.1.2 – UJT’nin Sabit DC Kaynakta Çalıştırılması Dalga Şekilleri
ekilleri.
arj olu
oluşunda bir pals
5) Yukarıdaki dalga şekillerinden kondansatörün her deşarj
üretildiğii gözlenmelidir.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 3
6) Osilaskop ekranında bu görüntüler bulunduğu
bulundu
sırada “R” potansiyometresini
ayarlayarak UJT’nin üretmiş
üretmi olduğu
u palslerin frekansını değ
değiştiriniz ve elde
ettiğiniz
iniz en yüksek ve en dü
düşük pals frekans değerlerini aşağıya
ş ğıya not ediniz.
f(min.)= ……………. Hz
f(max.)= ……………. Hz
7) UJT’nin AC kaynakta çalışan
çalı an bir tristörü senkronize (uyumlu) olarak kontrol
etmesini görebilmek için aşağıda
a
Şekil-3.1.3’de görülen devre bağlantısını
ba
güç
itim seti üzerinde kurunuz.
Şekil 3.1.3 – AC Kaynakta Çalışan Tristörün UJT ile Kontrol Edilmesi.
ğitim
itim setine enerji veriniz. Bu durumda UJT, sadece pozitif
alternanslarda gelen 15Vdc gerilimle besleneceği
beslenece i için sadece pozitif
alternanslarda pals üretecektir. “P” potansiyometresi orta konumda iken,
Osilaskobun 1. Kanalında görülecek olan UJT’nin ürettiği uyarma palsleri ile
osilaskobun 2. Kanalında görülecek olan Tristör üzerindeki gerilimi tüm
değerleriyle birlikte aşağıd
a Şekil-3.1.4’de verilen alana çiziniz.
aş
9) Aşağıda Şekil-3.1.4’deki alana çizilen dalga şekillerinden, kayna
kaynağın her pozitif
alternansında UJT tarafından üretilen palslerin ilkinde tristörün uyarıldı
uyarıldığı
görülebilmelidir.
10) Tristörün uyarılma açısını değiştirebilmek
de
için “P” potansiyometresini
ayarlayınız. Bu durumda tristörün uyarıldığı
uyarıldı en küçük açıı değeri
değ ile en büyük
açı değerini aşağıya
ğıya kaydediniz.
α (min.)= ……………….. derece.
α (max.)= ………………. Derece.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 4
Ch1 - 0
1
Ch2 - 0
2
Şekil 3.1.4 – AC Kaynakta Çalışan Tristörün UJT ile Kontrol Edilmesi Dalga Şekilleri.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 5
UYGULAMA-3.2
Diyak Yapısı, Çalıştırılması
ve Triyak Uyarılması
AMAÇ:
Triyak türü güç elemanlarını kontrol etmekte kullanılan Diyak (Diac) yapısını,
çalışmasını ve uygulama devresini ayrıntılı olarak incelemek.
MALZEME:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
DB3 (Diyak) – 1 adet,
BT137 (Triyak) – 1 adet,
100nF-63V kondansatör – 1 adet,
10kΩ potansiyometre – 1 adet,
100Ω-1/4W direnç – 1 adet,
4,7Ω-1/4W direnç – 1 adet.
1) Öncelikle Diyak’ın kabaca sağlamlık kontrolunu yapmak gerekmektedir. Bu iş
ölçüm kademesine alarak, Diyak’ın terminalleri arasında aşağıdaki ölçümleri
Tablo 3.2.1 – Diyak’ın AVO-metre Ölçüm Sonuçları.
A1+, A2-
A1-, A2+
2) Tabloda elde edilen sonuçlara göre Diyak’ın kesinlikle bozuk olduğu tesbit
edilebilir fakat kesin sağlam olduğu söylenemez. Eğer A1-A2 arası her iki
yönde de açık devre sonucu elde edildi ise Diyak muhtemelen sağlamdır.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 6
3) Diyak’ın sabit AC kaynakta çalışmasını
çalı masını ve kontrol edilmesini öğ
öğrenebilmek için
aşağıda Şekil-3.2.1’de gösterilen devre bağlantısını
ba lantısını güç elektroni
elektroniği eğitim seti
üzerinde yapınız.
Şekil 3.2.1 – Diyak’ın Sabit AC Kaynakta Çalıştırılması.
ğitim setine enerji veriniz. Bu durumda Diyak 24Vac gerilimle
besleneceğii için sürekli olarak pals üretecektir. Osilaskobun 1. Kanalında
görülecek olan AC kaynak gerilimi ile osilaskobun 2. Kanalında görülecek olan
Diyak’ın ürettiğii palsleri de
değerleriyle birlikte aşağıya çiziniz.
Ch1 - 0
1
Ch2 - 0
2
Şekil 3.2.2 – Diyak’ın Sabit AC Kaynakta Çalıştırılması Dalga Şekilleri
ekilleri.
5) Yukarıdaki dalga şekillerinden AC kaynağın
ın her alternansı için pozitif ve
negatif olmak üzere birer pals üretildiği gözlenmelidir.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 7
bulundu
sırada “P” potansiyometresini
ayarlayarak Diyak’ın üretmiş olduğu palslerin pozisyonunu değiştiriniz
değ
ve elde
ettiğiniz
iniz en yüksek ve en dü
düşük başlangıç açı değerlerini aşağ
şağıya not ediniz.
α (min.)= ……………….. derece.
7) Diyak’ın AC kaynakta çalışan
çalı
bir triyak’ı senkronize (uyumlu) olarak kontrol
etmesini görebilmek için aşağıda
a
ba
güç
Şekil 3.2.3 – AC Kaynakta Çalışan Triyak’ın Diyak ile Kontrol Edilmesi.
ğitim
itim setine enerji veriniz. Bu durumda Diyak pozitif
alternanslarda pozitif pals negatif alternanslarda ise negatif pals üretecektir.
“P” potansiyometresi orta konumda iken, Osilaskobun 1. Kanalında görülecek
olan Diyak’ın ürettiğii uyarma palsleri ile osilaskobun 2. Kanalında görülecek
olan Triyak üzerindeki gerilimi tüm değerleriyle
de
birlikte aşağıda
ş ğıda Şekil-3.2.4’de
verilen alana çiziniz.
9) Aşağıda Şekil-3.2.4’deki alana çizilen dalga şekillerinden, kaynağın
kayna
her pozitif
ve nagatif alternansında Diyak tarafından üretilen palslerin başlangıcında
triyak’ın uyarıldığıı görülebilmelidir.
10) Triyak’ın uyarılma açısını değiştirebilmek
de
için “P” potansiyometresini
ayarlayınız. Bu durumda triyak’ın uyarıldığıı en küçük açı değ
değeri ile en büyük
açı değerini aşağıya
ğıya kaydediniz.
α (min.)= ……………….. derece.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 8
Ch1 - 0
1
Ch2 - 0
2
Şekil 3.2.4 – AC Kaynakta Çalışan Triyak’ın Diyak ile Kontrol Edilmesi Dalga Şekilleri.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 9
UYGULAMA-3.3
Entegre ile Pals Üretilmesi
ve Sürülmesi
AMAÇ:
Tristör ve Triyak türü güç elemanlarını kontrol etmek için geliştirilen
geli tirilen entegre devreler
kullanarak pals üretilmesini ve sürülmesini ayrıntılı olarak incelemek.
ğitim
itim seti üzerinde TCA785 entegresi kullanılarak yapılmı
yapılmış
olan bir pals üreteci (Şekil-3.3.1) ve IR2113 entegresi kullanılarak yapılmış
yapılmı
olan bir pals sürücü devresi (Şekil-3.3.2) hazır kurulu olarak bulunmaktadır.
Uygulama bu devreler üzerinde yapılacaktır. Bu devreleri inceleyiniz.
12Vac
R21
R20
R18
R19
6
5
D7
16 13
11
D8
IC8
15
1
9
12 10
D9
SK9
14
D10
R16
C20
C21
R24
R25
Şekil 3.3.1 – TCA785 Entegre Devresi Kullanılarak Pals Üretilmesi.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 10
C9
D6
9
IC7
SK10
3
0
2
3
SK8
6
G3
7
10
C19
11
12 13
5
2
R15
1
S3
G2
R14
S2
Şekil 3.3.2 – IR2113 Entegre Devresi Kullanılarak Pals Sürülmesi.
2) Entegre devre kullanılarak pals üretilmesini ve üretilen bu palsler kullanılarak
AC kaynakta çalışan
an bir Triyak’ın sürücü olmaksızın kontrol edilmesini
görebilmek için aşağ
şağıdaki Şekil-3.3.3’de görülen devre bağlantısını eğitim
e
seti
üzerinde yapınız.
Şekil 3.3.3 – Pals Entegresi Kullanılarak Üretilen Palslerle Triyak Kontrolu.
3) Triyak’ı uyaran sinyaller ile Triyak üzerindeki gerilim düşümünü
düşümünü aynı anda
görebilmek ve ayrıntısıyla inceleyebilmek için aşağıdaki
a
ba
devre üzerinde tek damarlı montaj telleri kullanarak yapınız.
Ch1, canlı uç → Pals1, Pals2 ucuna,
GND ucu → Triyak’ın “A1” ucuna.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 11
NOT: Osilaskop bağlantısını yapmadan önce her iki kanalın ve probların
sağlam ve kalibreli olduğundan emin olunuz.
4) Eğitim setine enerji veriniz, S1 anahtarını iletim konumuna alınız ve “Pot4”
pals ayar potansiyometresini orta konuma ayarlayınız. Bu durumda,
osilaskobun 1. ve 2. kanallarında eş zamanlı olarak elde ettiğiniz görüntüleri
Ch1 - 0
1
Ch2 - 0
2
Şekil 3.3.4 – Üretilen Palsler ve Triyak Üzerindeki Gerilim Düşümü.
5) Yukarıdaki dalga şekillerinden, palsler yardımıyla Triyak’ın, her pozitif ve
negatif alternansta bir kez uyarıldığı gözlenmelidir. Ayrıca uyarma yapılmadan
önce triyak’ın yalıtımda olduğu ve kaynaktan gelen gerilimi bloke ettiği, uyarı
yapıldığı anda ise iletime geçtiği ve üzerindeki gerilim düşümünün sıfırlandığı
da gözlenmelidir.
potansiyometresini ayarlayarak, üretilen palsler yardımıyla Triyak’ın uyarılma
derecelerini değiştiriniz ve bu dereceleri aşağıya kaydediniz.
α (min.)= ……………….. derece.
7) Üretilen palslerin bir sürücü devre yardımıyla güçlendirilerek (sürülerek) güç
elemanının kontrol edilmesini görebilmek için aşağıda Şekil-3.3.5’de görülen
devre bağlantısını güç elektroniği eğitim seti üzerinde kurunuz.
8) Güç elektroniği eğitim setine enerji veriniz. Bu durumda osilaskobun 1.
Kanalında görülecek olan sürücü devre çıkış palsleri ile osilaskobun 2.
Kanalında görülecek olan Triyak üzerindeki gerilimi değerleriyle Şekil-3.3.6’da
verilen alana çiziniz.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 12
Şekil 3.3.5 – Üretilen Palslerin Sürücü Üzerinden Güç Elemanına Aktarılması.
Ch1 - 0
1
Ch2 - 0
2
Şekil 3.3.6 – Üretilen Palslerin Sürücü Üzerinden Güç Elemanına Aktarılması Dalga Şekilleri.
9) TCA785 ve IR2113 Entegre yapılarını, pals üreteci ve sürücü devre
bağlantılarını
lantılarını ve deneyde elde ettiğiniz
etti
tüm sonuçları değerlendirerek
ğerlendirerek ayrıntılı
bir teknik rapor hazırlayınız.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 13
UYGULAMA-3.4
PWM Kare Dalga Üretilmesi
ve Sürülmesi
AMAÇ:
BJT, Mosfet, IGBT türü güç elemanlarını kontrol etmek için geliştirilen
PWM kare
geli
dalga üretilmesini ve sürülmesini ayrıntılı olarak incelemek.
ğitim seti üzerinde UC3525 entegresi kullanılarak yapılmış
yapılmı
olan bir PWM kare dalga üreteci (Şekil-3.4.1) ve IR2113 entegresi kullanılarak
yapılmış olan bir PWM sürücü devresi (Şekil-3.4.2) hazır kurulu olarak
bulunmaktadır. Uygulama bu devreler üzerinde yapılacaktır.
Rext.
Cext.
R5
C22
1 16 15 13
9
10
2
6
11
5
7 8 12 14
R4
R6
C16
R7
D3
SK4
D4
R11
C17
R8
Şekil 3.4.1 – UC3525 Entegre Devresi Kullanılarak PWM Kare Dalga Üretilmesi.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 14
C9
D5
9
IC6
SK7
1
0
4
3
SK6
6
7
10
C18
11
12 13
5
2
R10
1
R9
Şekil 3.4.2 – IR2113 Entegre Devresi Kullanılarak PWM Kare Dalga Sürülmesi.
2) PWM kare dalga üretilmesini ve üretilen bu kare dalgalar kullanılarak DC
kaynakta çalışan
an bir Mosfet’in sürücü olmaksızın kontrol edilmesini görebilmek
için aşağıdaki Şekil-3.4.3’de görülen devre bağlantısını eğitim
ğitim seti üzerinde
yapınız.
Şekil 3.4.3 – PWM Entegresi Kullanılarak Üretilen Kare Dalga Đle Mosfet Kontrolu.
3) Mosfet’i uyaran sinyaller ile Mosfet üzerindeki gerilim düşümünü
şümünü aynı anda
a
ıdaki osilaskop ba
bağlantısını
Ch2, canlı uç → Mosfet’in “Drain-D” ucuna,
GND ucu → Mosfet’in “Source-S” ucuna.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 15
NOT: Osilaskop bağlantısını yapmadan önce her iki kanalın ve probların
sağlam ve kalibreli olduğundan emin olunuz.
4) Eğitim setine enerji veriniz, S1 anahtarını iletim konumuna alınız ve “Pot2”
PWM ayar potansiyometresini orta konuma ayarlayınız. Bu durumda,
osilaskobun 1. ve 2. kanallarında eş zamanlı olarak elde ettiğiniz görüntüleri
Ch1 - 0
1
Ch2 - 0
2
Şekil 3.4.4 – Üretilen PWM Kare Dalgalar ve Mosfet Üzerindeki Gerilim Düşümü.
5) Yukarıdaki dalga şekillerinden, PWM yardımıyla Mosfet’in, kolaylıkla uyarıldığı
gözlenmelidir. Ayrıca uyarılmadığı zamanda Mosfet’in yalıtımda olduğu ve
kaynaktan gelen gerilimi bloke ettiği, uyarı yapıldığı anda ise iletime geçtiği ve
üzerindeki gerilim düşümünün sıfırlandığı da gözlenmelidir.
potansiyometresini ayarlayarak, üretilen kare dalga yardımıyla Mosfet’in
uyarılma yüzdesini (etkin peryot) değiştiriniz ve bu yüzdeleri aşağıya
kaydediniz.
k (min.)= % ……..
k (max.)= % ……..
7) Üretilen PWM kare dalganın bir sürücü devre yardımıyla güçlendirilerek
(sürülerek) güç elemanının kontrol edilmesini görebilmek için aşağıda Şekil3.4.5’de görülen devre bağlantısını güç elektroniği eğitim seti üzerinde
kurunuz.
8) Güç elektroniği eğitim setine enerji veriniz. Bu durumda osilaskobun 1.
Kanalında görülecek olan sürücü devre çıkış sinyalleri ile osilaskobun 2.
Kanalında görülecek olan Mosfet üzerindeki gerilimi değerleriyle birlikte Şekil3.4.6’da verilen alana çiziniz.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 16
Şekil 3.4.5 – Üretilen Kare Dalganın Sürücü Üzerinden Güç Elemanına Aktarılması.
Ch1 - 0
1
Ch2 - 0
2
Şekil 3.4.6 – Üretilen Sinyalin Sürücü Üzerinden Güç Elemanına Aktarılması Dalga Şekilleri.
9) UC3525 ve IR2113 Entegre yapılarını, pals üreteci ve sürücü devre
bağlantılarını
lantılarını ve deneyde elde ettiğiniz
etti
tüm sonuçları değerlendirerek
ğerlendirerek ayrıntılı
bir teknik rapor hazırlayınız.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 17
UYGULAMA-3.5
DC Optocoupler Yapısı ve
Mosfet Sürülmesi
AMAÇ:
BJT, Mosfet ve IGBT türü güç elemanlarını yalıtarak sürmekte kullanılan optocoupler
(optik iletici) yapısını, çalışmasını ve uygulama devrelerini ayrıntılı olarak incelemek.
MALZEME:
1)
2)
3)
4)
4N36 (Optocoupler) – 1 adet,
BC337 (Transistör) – 1 adet,
IRFZ44 (Mosfet) – 1 adet,
1) Öncelikle 4N36 (led-fototranst.) optocoupler’in kabaca sağlamlık kontrolunu bir
sayısal avo-metre kullanarak yapmak gerekmektedir. Sayısal avo-metreyi
diyot ölçüm kademesine alarak, Optocoupler’in terminalleri arasında aşağıdaki
ölçümleri yapınız ve aldığınız sonuçları “volt” cinsinden tabloya kaydediniz.
Tablo 3.5.1 – 4N36 Optocoupler’in AVO-metre Ölçüm Sonuçları.
A+, K-
A-, K+
C+, E-
C-, E+
2) Tabloda elde edilen sonuçlara göre Optocoupler’in kesinlikle bozuk olduğu
tesbit edilebilir fakat kesin sağlam olduğu söylenemez. Eğer A-K ve C-E arası
her iki yönde de kısa devre sonucu elde edilmedi ise optocoupler muhtemelen
sağlamdır.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 18
3) Optocoupler’in çalışmasını görebilmek için aşağıda Şekil-3.5.1’de gösterilen
devre bağlantısını
lantısını güç elektroniği
elektroni eğitim
1
5
2
4
Şekil
ekil 3.5.1 – DC Optocoupler’in Çalıştırılması.
4) Giriş ve çıkış sinyallerini osilaskopta izleyebilmek için devre üzerinde
Ch1, canlı uç → PWM ucuna, Ch2, canlı uç
aşağıdaki
ıdaki osilaskop bağlantısını,
ba
→ Çıkış ucuna, GND ucu → Devrenin şase ucuna bağlayarak
layarak yapınız.
ğitim setine enerji veriniz. Bu durumda Optocoupler’in girişi
giri
ve çıkışıı ayrı ayrı kaynaklardan beslenecek ve Optocoupler, girişine
giri
uygulanan
PWM kare dalgayı yalıtarak çıkışa
çıkı
aktaracaktır. Osilaskobun 1. Kanalında
görülecek olan Optocupler’in giriş
giri sinyali ile, osilaskobun 2. Kanalında ise
görülecek olan yalıtılmış
yalıtılmı çıkış sinyalini değerleriyle birlikte aşağ
şağıya çiziniz.
Ch1 - 0
1
Ch2 - 0
2
Şekil 3.5.2 – 4N36 Optocoupler’in Giriş
Giri ve Çıkış Dalga Şekilleri
ekilleri.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 19
6) Yukarıdaki dalga şekillerinden, devre girişine
ine uygulanan PWM kare dalga
sinyalin bozulmadan çıkışa
çıkı geçtiği gözlenmelidir.
bulundu u sırada “Pot2” PWM ayar
potansiyometresini ayarlayarak kare dalganın etkin peryodunu değiş
de tiriniz ve
çıkış sinyalinin maksimum-minimum değerlerini aşağıya
ıya kaydediniz.
k (min.)= % ……..
k (max.)= % ……..
8) Yalıtılan PWM kare dalga kullanılarak bir Mosfet’in kontrol edilmesini
görebilmek için aşağıda
aş
ba
güç
1
5
2
4
Şekil 3.5.3 – Yalıtılan Kare Dalga Kullanılarak Bir Mosfet’in Uyarılması.
9) Mosfet’i uyaran sinyaller ile Mosfet üzerindeki gerilim düşümünü
düşümünü aynı anda
ba
Ch1, canlı uç → Mosfet’in “Gate-G” ucuna,
Ch2, canlı uç → Mosfet’in “Drain-D” ucuna,
GND ucu → Mosfet’in “Source-S” ucuna.
bağ
yapmadan
pmadan önce her iki kanalın ve probların
sağlam
oldu
emin olunuz.
ğitim
itim setine enerji veriniz. Bu durumda osilaskobun 1.
Kanalında görülecek olan optocoupler çıkış sinyalleri ile osilaskobun 2.
Kanalında görülecek olan Mosfet üzerindeki gerilimi değerleriyle
erleriyle birlikte Şekil3.5.4’de verilen alana çiziniz.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 20
Ch1 - 0
1
Ch2 - 0
2
Şekil 3.5.4 – Yalıtılan Kare Dalga Kullanılarak Bir Mosfet’in Uyarılması Dalga Şekilleri.
11) Yukarıdaki dalga şekillerinden, devre girişine uygulanan PWM kare dalga
sinyalin bozulmadan Mosfet’i uyarabildiği gözlenmelidir.
potansiyometresini ayarlayarak kare dalganın etkin peryodunu değiştiriniz ve
çıkış sinyalinin maksimum-minimum değerlerini aşağıya kaydediniz.
k (min.)= % ……..
k (max.)= % ……..
13) DC Optocoupler yapısını ve deneyde elde edilen
değerlendirerek genel yorumunuzu yapınız ve raporlayınız.
M.Necdet YILDIZ
tüm
sonuçları
Sayfa 21
UYGULAMA-3.6
AC Optocoupler Yapısı ve
Triyak Sürülmesi
AMAÇ:
Triyak türü güç elemanlarını yalıtarak sürmekte kullanılan AC optocoupler (optik
iletici) yapısını, çalışmasını ve uygulama devrelerini ayrıntılı olarak incelemek.
MALZEME:
1)
2)
3)
4)
MOC3020 (Optocoupler) – 1 adet,
BC337 (Transistör) – 1 adet,
BT137 (Triyak) – 1 adet,
1) Öncelikle MOC3020 (led-fotodiyak) optocoupler’in kabaca sağlamlık
kontrolunu bir sayısal avo-metre kullanarak yapmak gerekmektedir. Sayısal
avo-metreyi diyot ölçüm kademesine alarak, Optocoupler’in terminalleri
arasında aşağıdaki ölçümleri yapınız ve aldığınız sonuçları “volt” cinsinden
tabloya kaydediniz.
Tablo 3.6.1 – MOC3020 Optocoupler’in AVO-metre Ölçüm Sonuçları.
A+, K-
A-, K+
A1+, A2-
A1-, A2+
2) Tabloda elde edilen sonuçlara göre Optocoupler’in kesinlikle bozuk olduğu
tesbit edilebilir fakat kesin sağlam olduğu söylenemez. Eğer A-K ve A1-A2
arası her iki yönde de kısa devre sonucu elde edilmedi ise optocoupler
muhtemelen sağlamdır.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 22
3) Optocoupler’in çalışmasını görebilmek için aşağıda
a
Şekil-3.6.1’de gösterilen
devre bağlantısını
lantısını güç elektroniği
elektroni eğitim
1
6
2
4
Şekil
ekil 3.6.1 – AC Optocoupler’in Çalıştırılması.
4) Eğitim
itim seti üzerindeki “C24” soketinin “1” ve “2” terminalleri arasına 10µF’lık bir
kondansatör takınız (2+, 1-). Bu durumda, giriş ve çıkış sinyallerini osilaskopta
izleyebilmek için osilaskobun Ch1, canlı ucunu → PWM ucuna, Ch2, canlı
ucunu → Çıkış ucuna, GND ucunu → devrenin Şase ucuna bağlayınız.
ba
ğitim
itim setine enerji veriniz. Bu durumda Optocoupler’in girişi
giri
ve çıkışıı ayrı ayrı kaynaklardan beslenecek ve Optocoupler, girişine
giri
uygulanan
PWM kare dalgayı yalıtarak çıkışa
çıkı a aktaracaktır. Osilaskobun 1. Kanalında
görülecek olan Optocupler’in giriş
giri sinyali ile, osilaskobun 2. Kanalında ise
görülecek olan yalıtılmış
yalıtılmı çıkış sinyalini değerleriyle birlikte aşağ
şağıya çiziniz.
Ch1 - 0
1
Ch2 - 0
2
Şekil 3.6.2 – MOC3020 Optocoupler’in Giriş ve Çıkış Dalga Şekilleri
ekilleri.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 23
6) Yukarıdaki dalga şekillerinden, devre girişine
ine uygulanan PWM kare dalga
süresince çıkışta
ta AC kaynak gerilimi gözlenmelidir.
bulundu u sırada “Pot2” PWM ayar
potansiyometresini ayarlayarak kare dalganın etkin peryodunu değiştiriniz
de
ve
çıkış sinyalinin maksimum-minimum değerlerini aşağıya
ıya kaydediniz.
k (min.)= % ……..
k (max.)= % ……..
8) Yalıtılan PWM kare dalga kullanılarak bir Triyak’ın kontrol edilmesini
görebilmek için aşağıda
aş
ba
güç
1
6
2
4
Şekil 3.6.3 – Yalıtılan Kare Dalga Kullanılarak Bir Triyak’ın Uyarılması.
9) Triyak’ı uyaran sinyaller ile Triyak üzerindeki gerilim düşümünü
şümünü aynı anda
a
ıdaki osilaskop ba
bağlantısını
Ch1, canlı uç → PWM “Çıkış”
“Çıkı ucuna,
GND ucu → Triyak’ın “A1” ucuna.
sağlam
oldu
emin olunuz.
ğitim
itim setine enerji veriniz. Bu durumda osilaskobun 1.
Kanalında görülecek olan optocoupler çıkış sinyalleri ile osilaskobun 2.
Kanalında görülecek olan Triyak üzerindeki gerilimi değerleriyle
erleriyle birlikte Şekil3.6.4’de verilen alana çiziniz.
M.Necdet YILDIZ
Sayfa 24
Ch1 - 0
1
Ch2 - 0
2
Şekil 3.6.4 – Yalıtılan Kare Dalga Kullanılarak Bir Triayak’ın Uyarılması Dalga Şekilleri.
11) Yukarıdaki dalga şekillerinden, devre girişine uygulanan PWM kare dalga
sinyalin bozulmadan Triyak’ı uyarabildiği gözlenmelidir.
potansiyometresini ayarlayarak kare dalganın etkin peryodunu değiştiriniz ve
çıkış sinyalinin maksimum-minimum değerlerini aşağıya kaydediniz.
k (min.)= % ……..
k (max.)= % ……..
13) AC Optocoupler yapısını ve deneyde elde edilen
değerlendirerek genel yorumunuzu yapınız ve raporlayınız.
M.Necdet YILDIZ
tüm
sonuçları
Sayfa 25

uygulama - 320Volt

Transkript

Benzer belgeler

Osiloskop Dökümanı

Ders 1 - Mikrodeneleyici Nedir?

Ürün Seçimi - Rockwell Automation

Elektrik Tesislerinde Üçüncü Harmonik Elektrik Enerjisinde

Çalışma Raporumuz - PDF